用繼電器自制延時(shí)開(kāi)關(guān)電路

1 繼電器簡(jiǎn)介

1.1 繼電器的構(gòu)造和工作原理

電磁繼電器是一種常見(jiàn)的繼電器，其中4098 型超小型繼電器使用最為廣泛。圖1是這種繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖1 4098 型繼電器

繼電器的工作原理是，當(dāng)繼電器線圈通電后，線圈中的鐵芯產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力，吸動(dòng)銜鐵帶動(dòng)簧片，使觸點(diǎn)1、2 斷開(kāi)，1、3 接通。當(dāng)線圈斷電后，彈簧使簧片復(fù)位，使觸點(diǎn)1、2 接通，1、3斷開(kāi)。我們只要把需要控制的電路接在觸點(diǎn)1、2 間(1、2 稱(chēng)為常閉觸點(diǎn))或觸點(diǎn)1、3 間(稱(chēng)為常開(kāi)觸點(diǎn))，就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。

4098 型繼電器線圈的工作電壓有3 伏、6 伏、9伏、12 伏等多種規(guī)格。吸合時(shí)線圈中通過(guò)的電流約為50 毫安左右，觸點(diǎn)間允許通過(guò)的電流可達(dá)1 安培(250 伏)。

1.2 繼電器的檢測(cè)

a.可用萬(wàn)用表歐姆檔R×100 檔測(cè)量繼電器線圈的電阻。4098(6V)繼電器線圈的電阻約為100 歐姆左右。如電阻無(wú)限大，說(shuō)明線圈已斷路，若電阻為零，則說(shuō)明線圈短路，均不可使用。

b.將線圈引腳4、5 兩端加上直流電壓。逐漸升高電壓，當(dāng)聽(tīng)到“塔”的一聲，銜鐵吸合時(shí)電壓值為繼電器吸合電壓。此電壓值應(yīng)小于工作電壓值。繼電器吸合后，再逐漸降低電壓，再聽(tīng)到“咯”的一聲釋放銜鐵時(shí)，銜鐵復(fù)位;一般釋放電壓應(yīng)為吸合電壓的1/3 左右，否則繼電器工作將不可靠。

2 延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的制作

延時(shí)開(kāi)關(guān)電路如圖2。

圖2 延時(shí)開(kāi)關(guān)電路

2.1 工作原理

將電源開(kāi)關(guān)K2 閉合，再按下按鈕開(kāi)關(guān)K1，這時(shí)，晶體二極管V1、V2 導(dǎo)通，繼電器吸合。同時(shí)電源對(duì)電容器C 充電。當(dāng)K1 斷開(kāi)后由于C 已被充電，它將通過(guò)R 和V1V2 放電，從而維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通，繼電器仍然吸合。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的放電，C 兩極間電壓下降到一定值時(shí)，不足以維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通，繼電器才釋放。從K1 斷開(kāi)到繼電器釋放的時(shí)間間隔稱(chēng)為延時(shí)時(shí)間。它決定于R 和C 的大小。一般C為100 微法時(shí)，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器R可獲得10 秒至90 秒的延時(shí)時(shí)間。

若C取1000 微法，則延時(shí)時(shí)間可達(dá)5 分鐘以上。繼電器上并聯(lián)的二極管起保護(hù)作用，防止繼電器斷電釋放時(shí)，由于自感產(chǎn)生高電壓損壞晶體三極管。

2.2 印刷電路板和元件規(guī)格

延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的印刷電路板如圖3。

圖3 　　印刷電路圖和實(shí)物圖

元件規(guī)格：

J繼電器4098 型工作電壓6V V1V2晶體三極管9014 VD 晶體二極管2CP10 或1N4001 R可調(diào)電阻器100k C 電解電容器100u/6V K1按鈕開(kāi)關(guān)。[!--empirenews.page--]

2.3 焊接電路

a.將各元件做焊前處理、鍍錫。

b.焊接繼電器。將繼電器插入印刷板上對(duì)應(yīng)的小孔。將5 個(gè)引腳焊好。注意焊接時(shí)間要盡量短些，焊點(diǎn)應(yīng)圓而小。

c.焊接R和C、可調(diào)電阻器R可如圖3-27 焊好后再插入印刷電路板焊接。電解電容器C焊接時(shí)要注意正負(fù)引腳位置。

d. 焊接二極管VD。注意正負(fù)引腳位置，不可焊反。焊接時(shí)間盡量短些。

e. 焊接三極管V1V2。注意認(rèn)清三極管三個(gè)極b、c、e。不可焊錯(cuò)。

f. 焊接電源引線和按鈕開(kāi)關(guān)引線，并接好按鈕開(kāi)關(guān)K1。

3 延時(shí)開(kāi)關(guān)的調(diào)試和應(yīng)用

a.檢查印刷板上各焊點(diǎn)的焊接情況。注意虛焊和假焊。鄰近的焊點(diǎn)間應(yīng)清理干凈，防止焊點(diǎn)間短路。

b.將可調(diào)電阻器R 活動(dòng)觸點(diǎn)調(diào)在中間位置接通6v 電源(可用2 個(gè)3V 的電源串聯(lián))。

c.按一下按鈕開(kāi)關(guān)，這時(shí)應(yīng)聽(tīng)到“嗒”的一響。繼電器吸合。幾十秒鐘后，應(yīng)再聽(tīng)到“嗒”的一響，繼電器釋放。說(shuō)明延時(shí)開(kāi)關(guān)工作正常。如想改變延時(shí)時(shí)間，可調(diào)整R。R 越大，延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)。若要求延時(shí)時(shí)間大于這個(gè)電路的最長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間，可將C 換為容量更大些的電解電容器。

4.延時(shí)開(kāi)關(guān)的應(yīng)用

延時(shí)開(kāi)關(guān)可用于控制燈泡。

(1)若要控制6V、0.3A 小燈泡，可按圖A 接線·。在印刷板上將繼電器1.4 腳用導(dǎo)線接通(導(dǎo)線直接焊在印刷板銅箔上)，小燈泡可接在繼電器3 端和電源負(fù)極之間。這時(shí)若按一下按鈕開(kāi)關(guān)，小燈泡發(fā)光，延時(shí)幾十秒后自動(dòng)熄滅。

(2)若要控制220V40w 照明燈，可參考圖B 的接法。將印刷電路板上A、C 兩端做為開(kāi)關(guān)。由于電路使用220v 交流電，安裝時(shí)要特別注意安全。應(yīng)在老師指導(dǎo)下操作。電路板應(yīng)封裝在絕緣盒中，才可以使用。

延時(shí)開(kāi)關(guān)裝置，可安裝在樓道、樓梯中。用于夜間照明，可做到“人走燈滅”。也可用于暗室沖洗照片時(shí)的曝光箱的光源，可控制曝光時(shí)間。

5 自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)電路

將延時(shí)開(kāi)關(guān)電路稍做改動(dòng)，可制成自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。

5.1 光控開(kāi)關(guān)電路

光控開(kāi)關(guān)電路如圖4。感光元件采用2cu 型光電二極管。光電二極管的電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小。調(diào)節(jié)R 可動(dòng)觸點(diǎn)的位置，可在一定光照強(qiáng)度下，使晶體管V1V2導(dǎo)通。繼電器吸合。電解電容器C 起延時(shí)作用，防止在臨界狀態(tài)下，繼電器工作不穩(wěn)定。R 可調(diào)節(jié)臨界光照強(qiáng)度值，其可動(dòng)觸點(diǎn)越向上調(diào)，啟動(dòng)光控開(kāi)關(guān)的光強(qiáng)臨界值越小，光控開(kāi)關(guān)越靈敏(注意，可動(dòng)觸點(diǎn)不能置于最下端)。

光控開(kāi)關(guān)可用來(lái)控制電燈”。若用常閉觸點(diǎn)1和2，可形成“天亮燈熄”的控制作用。若使用常開(kāi)觸點(diǎn)1和3，可形成“光照燈亮”的控制作用。

圖4 　　光控開(kāi)關(guān)電路

5.2 溫控開(kāi)關(guān)電路

溫控開(kāi)關(guān)電路如圖5。

圖5 溫控開(kāi)關(guān)電路

感溫元件為kF-12 型熱敏電阻。這類(lèi)熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。其電阻值隨溫度升高而減小。調(diào)節(jié)好R 的阻值可使晶體管V1V2 在熱敏電阻處于某一溫度值時(shí)導(dǎo)通而使繼電器吸合。達(dá)到用溫度控制開(kāi)關(guān)的目的。R 可調(diào)定臨界溫度值。

溫控開(kāi)關(guān)可用其常開(kāi)觸點(diǎn)控制電風(fēng)扇。天熱時(shí)，溫度升高到某一值時(shí)，電風(fēng)扇可自動(dòng)開(kāi)啟。也可用常閉觸點(diǎn)控制電熱器，溫度低時(shí)加熱，溫度高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉。

在要求不太高的場(chǎng)合。光電二極管和熱敏電阻均可用三極管3A×81 或3A×31 挫去外殼頂部后代替。尤其是玻殼的3A×81，刮去玻殼外的黑漆，用其c、e 兩極即可代替光電二極管。也可直接用c、e 極代替熱敏電阻。焊摻前，可用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)試三極管的極間電阻，可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度(靠近電燈)或溫度(靠近電烙鐵)，挑選電阻值隨光照和溫度變化較大者即可。